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　　本文以河北沧州盐山县电力管件给的弯管机系统为设计和写作背景，介绍了弯管机的工作原理、工艺流程、软件编程掌握。具体阐述了电气掌握系统的特点以及应用。

　　弯管机广泛应用于石业，同时在国家开发的西气东输的工程中也得到了应用，可见弯管机在我国机械事业中占有重要的地位，它的进展也表达了我工国业的进展。现代弯管的特点是大口径，厚臂管，针对这一特点我们承受中频液压加热弯管机对其弯管。承受 PLC 来掌握弯管机，用上位机显示温度、速度等，能更好的掌握弯管的质量和效率。

　　本文介绍了弯管机的工作原理和简洁工艺流程， PLC 构造、内部原理、使用性能，以及 S7-200 内部构造和使用它编写弯管机掌握程序。使用 S7-200 可编程掌握器在恶劣环境下比继电器、接触器安全、牢靠、耐用，并且直观，应用敏捷。最终以 STEP-7 编程软件编写梯形图弯管机的掌握程序，以此来掌握弯管机弯管时所需的温度和速度。

　　Pipe Bender Electric Control System Design

　　In this paper, Cangzhou, Hebei Yanshan Electric Power Pipe Fittings Co., Ltd. to the pipe system for the design and writing background, introduced the working principle of bending machine, process, control of software programming. Described in detail the characteristics of electrical control systems and applications.

　　Bending machine is widely used in the oil industry, while the national development of the West-East Gas Pipeline Project has also been applied, can be seen bending machine mechanical cause in our country played an important role, it also reflects the development of industry. Elbow is characterized by modern large-diameter, thick arms and tubes, we have adopted for this characteristic frequency heating hydraulic pipe bender its. PLC used to control bending machine, the host computer display temperature, speed and so on, to better control the quality and efficiency of pipe.

　　This paper introduces the working principle of the bending machine and a simple process, PLC structure, internal principle, the use of performance, as well as the internal structure of S7-200 and use it to prepare bender control procedures. The use of S7-200 programmable logic controller in adverse circumstances than the relays, contactors safe, reliable, durable, and intuitive, flexible application. STEP-7 Finally, the preparation of ladder diagram programming software of the control procedures pipe bender, pipe bender in order to control the temperature required to bend and speed.

　　Keywords: bending machine; PLC; control system; software programming

　　中频感应加热弯管机,其工作原理是利用中频电源对钢管进展加热，同时将钢管匀速推动，使加热局部的钢管沿预设的轨道行走从而形成具有肯定曲率半径和角度的弯管。先将钢管安装就位，通过摇臂回转装置上的丝杠丝母传动装置调整好弯曲半径，承受中频感应加热圈对钢管加热到肯定温度后进展弯曲， 弯曲时以液压为动力，由小车将钢管向前推动，沿调整好的弯曲半径在加热处发生变形而弯曲，钢管变形后对其喷水冷却，从而获得所需的弯管管件。动力系统由电机和液压系统构成组成。

　　弯曲半径 0-1800 可调整管道系统在电力、石化、等工程建设中有着广泛的应用。尤其是随着经济建设的快速进展,管道的规格和用材也在向着大型化和高强度进展。目前国内的中频弯管机多以外国的技术为蓝本,承受机械传动,自动化程度偏低,难以使大口径的管道在弯制的过程中,到达规定的质量和精度要求, 因此,打算承受液压系统推动代替机械进给。经实践证明,是切实可行的。

　　弯管机的进展与计算机技术的进展息息相关，早在 20 世纪 70 年月时，美国EATONLEONARD 公司就已经研制生产了计算机数控弯管设备，首创计算机编程数控弯管之先河，大大提高了当时的数控弯管水平。 20 世纪 80 年月，日本千代田工业株式会社在美国 EATONLEONARD 公司的争论成果上，成功研制了 M-1 型管型测量机和 EC、TC 两种系列十多种型号的数控弯管机，功能格外强大，很快便以崭的技术面貌挤入了国际市场。

　　早在 1970 年武昌造船厂就研制成功一台数控弯管机，这是国内自主研制的第一台数控弯管机。1973 年武昌造船厂又成功研制了 SKWG-2 型数控弯管机。此后上海造船厂工艺争论所等多家国内企业也间续研制出了数控弯管机。目前我国弯管加工的现状是既有自动化程度高的数控弯管机，也有半自动的数控弯管机，甚至还有相当一局部中小企业还在使用传统的手工弯管，具有典型的“老、

　　中、青”(即手工弯管设备、半自动弯管机床和全自动弯管机床)三者结合的中国特色。

　　弯管机是我国国防和根底建设的关键设备，为我国的经济进展和国防建设起到了不行估量的作用。弯管机在前期经过了第一步改造，实现了 PLC 掌握、上位计算机监控治理、人机友好界面。但现有的操纵掌握系统较为落后，不能很好的满足生产的需要。在此根底上，迫切需要对弯管机进展其次步改造，将整个操作系统改为中频感应加热掌握，对弯管机的工作过程实现快速、准确掌握以提高弯管机的工作效率和加工精度。

　　在电力，石油化工等工业和自然气，集中供热等输送工程中，需要大量的弯管，弯头，所以弯管机都作为重要生产设备之一。它的安全、牢靠、高效运行, 直接关系到自动生产线的生产效率和加工质量。中频加热弯管机具有解热快，氧化少，解热均匀，解热效率高，能保证产品你质量等优点。

　　弯管机的 PLC 掌握和编程对弯管起着至关重要的作用，它的工作性能对整个掌握系统都有着重要的影响，所以争论 PLC 掌握和编程极其重要。

　　中频加热液压弯管机组承受了先进的计算机网络掌握技术，用 PLC 编程语言及梯形图进展规律掌握连接，承受计算机监控系统监视和掌握现场设备工作状态，设置工艺参数，下的大工艺命令，整机与其他弯管设备相比：技术含量高，自动化程度先进，掌握精度高，能大大的降低生产本钱，提高生产率。

　　掌握系统是弯管机的关键组成局部，弯管机的工作性能是系统改造设计的主要目标。弯管机主要由机械装置，液压系统，中频加热系统，PLC 掌握系统， 冷却系统等组成。从系统的观念考虑机械、电气和液压系统之间的匹配问题， 得到性能最好的弯管机。

　　解放工程技术人员，重复性的工作交给计算机来完成，提高工作效率， 缩短系统的研发周期。

　　通过计算机对液压系统的掌握，比较不同的可编程掌握器，选择合理的元件和回路完成特定的功能。

　　争论不同可编程掌握器系统的特性，选择合理的掌握策略，实现系统的准确的掌握。

　　对系统的安装调试有指导性作用，使现场的工程技术人员有的放矢的对参数进展调整。

　　西门子公司的产品最早是 1975 年投放市场的 SIMATIC S3，它实际上是带有简洁操作接口的二进制

　　2．1979 年，S3 系统被 SIMATIC S5 所取代，该系统广泛地使用了微处理器；

　　3．20 世纪 80 年月初，S5 系统进一步升级——U 系列 PLC，较常用机型： S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U

　　4．1994 年 4 月，S7 系列诞生，它具有更国际化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的 WINDOWS 用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、400， 分别对应小型、中型、大型 PLC。

　　5．1996 年，在过程掌握领域，西门子公司又提出PCS7〔过程掌握系统 7〕 的概念，将其优势的WINCC〔与 WINDOWS 兼容的操作界面〕、PROFIBUS〔工业现场总线〕、COROS〔监控系统〕、SINEC〔西门子工业网络〕及控调技术溶为一体

　　6．现在，西门子公司又提出 TIA〔Totally Integrated Automation〕概念，即全集成自动化系统，将 PLC 技术溶于全部自动化领域。

　　此外，西门子 PLC 还有 M7、C7 二个系列。我在主以后章节中要介绍 S7-200 PLC。掌握器；

　　本系统的电控局部的下位机承受可编程序规律掌握器 (Programmable Logic Controller. PLC)。PLC 具有牢靠性高、抗干扰力量强、功能丰富等强大技术优势，己经成为目前自动化领域的主流掌握系统。然而，从目前的应用状况来看，PLC 还大都只是担当最根本的掌握功能，模块。虽然 PID 算法掌握有很高的稳定性，但对于一些简单掌握系统，PID 掌握很难满足掌握要求，这也使 PLC 的进展面临着一种挑战。随着越来越多的 PLC 产品与 IEC1131-3 标准兼容，PLC 掌握系统越来越开放，将先进掌握算法嵌入 PLC 常规掌握系统成为可能。本课题承受PLC S7-200 来掌握，依据其特点，把一些先进掌握算法，在PLC 及组态系统上得以实现，并开发相应的应用程序，经过试验调试，验证可以用到弯管机弯管工业中。

　　作为离散控的制的首选产品，PLC 在二十世纪八十年月至九十年月得到了快速进展，世界范围内的 PLC 年增长率保持为 20%～30%。随着工厂自动化程度的不断提高和 PLC 市场容量基数的不断扩大，近年来 PLC 在工业兴旺国家的增长速度放缓。但是，在中国等进展中国家 PLC 的增长格外快速。综合相关资料， 2004 年全球 PLC 的销售收入为 100 亿美元左右，在自动化领域占据着格外重要的位置。

　　PLC 是由摸仿原继电器掌握原理进展起来的，二十世纪七十年月的 PLC 只

　　有开关量规律掌握，首先应用的是汽车制造行业。它以存储执行规律运算、挨次掌握、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来掌握各类机械或生产过程。用户编制的掌握程序表达了生产过程的工艺要求， 并事先存入 PLC 的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。PLC 的 CPU 内有指示程序步存储地址的程序计数器， 在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加 1，程序从起始步〔步序号为零〕起依次执行到最终步〔通常为 END 指令〕，然后再返回起始步循环运算。PLC 每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的 PLC，循环扫描周期在 1 微秒到几十微秒之间。PLC 用梯形图编程，在解算规律方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算 1K 规律程序不到 1 毫秒。它把全部的输入都当成开关量来处理，16 位〔也有 32 位的〕为一个模拟量。大型 PLC 使用另外一个 CPU 来完成模拟量的运算。把计算结果送给 PLC 的掌握器。

　　一样 I/O 点数的系统，用 PLC 比用 DCS，其本钱要低一些〔大约能省 40% 左右〕。PLC 没有专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以维护本钱比 DCS 要低很多。一个PLC 的掌握器，可以接收几千个I/O 点〔最多可达8000 多个 I/O〕。假设被控对象主要是设备连锁、回路很少，承受 PLC 较为适宜。PLC 由于承受通用监控软件，在设计企业的治理信息系统方面，要简洁一些。近 10 年来，随着 PLC 价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来越多的

　　中小设备开头承受 PLC 进展掌握，PLC 在我国的应用增长格外快速。随着中的不断提高，今后一段时期内 PLC 在我国仍将保持高速增长势头。

　　本课题主要是对弯管机电器掌握局部的争论与实现。由于弯管工艺对其加热过程的速度和温度都有较高要求，所以弯管机在对钢管推制过程中的加热温度和推制速度的掌握要求相当高。在弯管成形过程中常会因速度和温度掌握不当引起管径开裂、管壁厚度不均等缺陷。因此，本课题的主要争论内容是：设计一个怎样的掌握器去掌握弯管机的温度和速度使其在削减次品率的条件下又快又好的推制出所要求角度的弯管。其次，弯管机电器掌握系统以一台 Siemens S7-200CPU226 为掌握核心，输入输出包括三个模拟量输入〔电流变送器、电压变送器、激光温度传感器〕，两个模拟量输出〔电压变送器、电液比例溢流阀〕，约 68 个数字量 I/O 点〔一个线旋转编码器，假设干限位开关、手动开关、继电器和指示灯〕以及通过 PC-PPI 通信的上位机。其他电器包括四台电动机。对他们的系统模块设计也是本课题的一个争论方向。

　　重点：PLC 编程，温度，速度，角度等掌握，及其使用S7-200 的编程系统选择

　　难点：由于管材的材质各异, 管径、壁厚、弯曲角度等差异较大,使得中频电源加热温度和弯管推动速度之间的关系都不一样，并且各工艺参数的设定也最简单, 而参数设定的适宜与否会极大影响弯管的各种机械性能, 所以要依据工况的不同进展参数选择, 并由此掌握弯管的质量。